JPH117980A - リチウムポリマー電池 - Google Patents
リチウムポリマー電池Info
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- JPH117980A JPH117980A JP9156499A JP15649997A JPH117980A JP H117980 A JPH117980 A JP H117980A JP 9156499 A JP9156499 A JP 9156499A JP 15649997 A JP15649997 A JP 15649997A JP H117980 A JPH117980 A JP H117980A
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- JP
- Japan
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- lithium
- active material
- positive electrode
- electrode active
- polymer battery
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型軽量で充放電容量の大きいリチウムポリ
マー電池を提供する。 【解決手段】 （Ａ）正極活物質を含んでなる正極、
（Ｂ）負極活物質を含んでなる負極、ならびに（Ｃ）側
鎖に重合度１〜１２のエチレンオキシド単位を有するグ
リシジルエーテル５〜７０モル％およびエチレンオキシ
ド３０〜９５モル％からなるコポリマーに電解質塩化合
物を溶解した高分子固体電解質の膜からなるリチウムポ
リマー電池。
マー電池を提供する。 【解決手段】 （Ａ）正極活物質を含んでなる正極、
（Ｂ）負極活物質を含んでなる負極、ならびに（Ｃ）側
鎖に重合度１〜１２のエチレンオキシド単位を有するグ
リシジルエーテル５〜７０モル％およびエチレンオキシ
ド３０〜９５モル％からなるコポリマーに電解質塩化合
物を溶解した高分子固体電解質の膜からなるリチウムポ
リマー電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムポリマー電
池に関するものである。
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりポリマーを電解質とするリチウ
ム電池に関する多くの研究がある。リチウム１次電池に
関してはすでに市販されている。例えば二酸化マンガン
を正極活物質として、リチウム、リチウム−アルミニウ
ム合金負極を負極活物質に用いたリチウム１次電池が知
られている。
ム電池に関する多くの研究がある。リチウム１次電池に
関してはすでに市販されている。例えば二酸化マンガン
を正極活物質として、リチウム、リチウム−アルミニウ
ム合金負極を負極活物質に用いたリチウム１次電池が知
られている。
【０００３】又、リチウム２次電池に関しては最近活発
に研究がなされており、電池構成材料や組立について多
くの提案がなされている。例えば正極活物質としてＬi
ＣoＯ2，ＬiＮiＯ2，ＬiＭn2Ｏ4，Ｖ2Ｏ5，Ｖ6Ｏ13，Ｔ
iＳ2等が用いられ、負極活物質としてリチウム、リチウ
ム−アルミニウム合金、カーボン（ハードカーボン、天
然黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、メソフ
ェーズカーボンファイバー）等を用いる２次電池が提案
されている。
に研究がなされており、電池構成材料や組立について多
くの提案がなされている。例えば正極活物質としてＬi
ＣoＯ2，ＬiＮiＯ2，ＬiＭn2Ｏ4，Ｖ2Ｏ5，Ｖ6Ｏ13，Ｔ
iＳ2等が用いられ、負極活物質としてリチウム、リチウ
ム−アルミニウム合金、カーボン（ハードカーボン、天
然黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、メソフ
ェーズカーボンファイバー）等を用いる２次電池が提案
されている。
【０００４】これらのリチウム電池においては、電解液
として、リチウムイオンの移動出来るプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、１,２−ジメトキシエ
タン、ジエチルカーボネート等の１種以上の非プロトン
性有機溶媒にＬiＣlＯ4，ＬiＢＦ4，ＬiＡsＦ6，ＬiＰ
Ｆ6，ＬiＣＦ3ＳＯ3，ＬiＮ(ＣＦ3ＳＯ2)2等のリチウム
塩を溶解させた電解液が使用されている。しかし，この
リチウム電池は可燃性があるため発火や爆発の危険性が
ある。またリチウムやリチウム合金負極を使用した時、
負極上で生成するリチウムデンドライトが正極に達して
短絡する危険性がある。これらの問題点は、電解液に有
機溶媒を使用しているために生じる。
として、リチウムイオンの移動出来るプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、１,２−ジメトキシエ
タン、ジエチルカーボネート等の１種以上の非プロトン
性有機溶媒にＬiＣlＯ4，ＬiＢＦ4，ＬiＡsＦ6，ＬiＰ
Ｆ6，ＬiＣＦ3ＳＯ3，ＬiＮ(ＣＦ3ＳＯ2)2等のリチウム
塩を溶解させた電解液が使用されている。しかし，この
リチウム電池は可燃性があるため発火や爆発の危険性が
ある。またリチウムやリチウム合金負極を使用した時、
負極上で生成するリチウムデンドライトが正極に達して
短絡する危険性がある。これらの問題点は、電解液に有
機溶媒を使用しているために生じる。
【０００５】これらの問題点を解決するためリチウムポ
リマー電池の検討がされているが、ポリマー電解質の電
導度がまだ低く実用化に至っていない。
リマー電池の検討がされているが、ポリマー電解質の電
導度がまだ低く実用化に至っていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決して小型軽量で充放電容量の大きいリチウムポリ
マー電池を提供することにある。
を解決して小型軽量で充放電容量の大きいリチウムポリ
マー電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）正極活
物質を含んでなる正極、（Ｂ）負極活物質を含んでなる
負極、ならびに（Ｃ）側鎖に重合度１〜１２のエチレン
オキシド単位を有するグリシジルエーテル５〜７０モル
％およびエチレンオキシド３０〜９５モル％からなるコ
ポリマーに電解質塩化合物を溶解した高分子固体電解質
の膜からなるリチウムポリマー電池を提供する。
物質を含んでなる正極、（Ｂ）負極活物質を含んでなる
負極、ならびに（Ｃ）側鎖に重合度１〜１２のエチレン
オキシド単位を有するグリシジルエーテル５〜７０モル
％およびエチレンオキシド３０〜９５モル％からなるコ
ポリマーに電解質塩化合物を溶解した高分子固体電解質
の膜からなるリチウムポリマー電池を提供する。
【０００８】本発明におけるコポリマーは、下記（１）
式の構造単位と（２）式の構造単位とからなる固体状の
ランダム共重合体であって、（１）式の側鎖部分のオキ
シエチレン単位の重合度ｎが１〜１２、数平均分子量が
１０万〜２００万、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定し
たガラス転移点が−６０℃以下、融解熱量が７０Ｊ／ｇ
以下であるオリゴオキシエチレン側鎖を有するポリエー
テル共重合体であってよい。
式の構造単位と（２）式の構造単位とからなる固体状の
ランダム共重合体であって、（１）式の側鎖部分のオキ
シエチレン単位の重合度ｎが１〜１２、数平均分子量が
１０万〜２００万、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定し
たガラス転移点が−６０℃以下、融解熱量が７０Ｊ／ｇ
以下であるオリゴオキシエチレン側鎖を有するポリエー
テル共重合体であってよい。
【０００９】
【化１】 ［式中、Ｒ1は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２
〜８のアルケニル基、炭素数３〜８のシクロアルキル
基、炭素数６〜１４のアリール基、炭素数７〜１２のア
ラルキル基及びテトラヒドロピラニル基より選ばれる
基、ｎは１〜１２である。］
〜８のアルケニル基、炭素数３〜８のシクロアルキル
基、炭素数６〜１４のアリール基、炭素数７〜１２のア
ラルキル基及びテトラヒドロピラニル基より選ばれる
基、ｎは１〜１２である。］
【００１０】
【化２】
【００１１】本発明において用いられるオリゴオキシエ
チレン側鎖を有するポリエーテル共重合体（以下ポリエ
ーテル共重合体と略称する）の製法は、前記特開昭６３
−１５４７３６号公報に記載されている。すなわち、開
環重合用触媒として有機アルミニウムを主体とする触媒
系、有機亜鉛を主体とする触媒系、有機錫−リン酸エス
テル縮合物触媒系などを用いて、上記（１）式及び
（２）式に対応する各モノマーを溶媒の存在下又は不存
在下、反応温度１０〜８０℃、撹拌下で反応させること
によって得られる。
チレン側鎖を有するポリエーテル共重合体（以下ポリエ
ーテル共重合体と略称する）の製法は、前記特開昭６３
−１５４７３６号公報に記載されている。すなわち、開
環重合用触媒として有機アルミニウムを主体とする触媒
系、有機亜鉛を主体とする触媒系、有機錫−リン酸エス
テル縮合物触媒系などを用いて、上記（１）式及び
（２）式に対応する各モノマーを溶媒の存在下又は不存
在下、反応温度１０〜８０℃、撹拌下で反応させること
によって得られる。
【００１２】本発明で用いられるポリエーテル共重合体
は、構造単位（１）式及び（２）式のモル比が（１）式
５〜７０モル％、好ましくは５〜３０モル％、より好ま
しくは１０〜３０モル％及び（２）式９５〜３０モル
％、好ましくは９５〜７０モル％、より好ましくは９０
〜７０モル％のものが適する。（２）式のモル比が９５
モル％を越えると、ガラス転移点の上昇と（２）式構造
単位の結晶化を招き、ガラス転移点−６０℃以下及び融
解熱量７０Ｊ／ｇ以下を維持できなくなり、結果的に高
分子固体電解質のイオン伝導性を著しく悪化させること
となる。一般にポリエチレンオキシドの結晶性を低下さ
せることによりイオン伝導性が向上することは知られて
いるが、本発明のポリエーテル共重合体の場合はイオン
伝導性の向上効果は格段に大きいことがわかった。一
方、（２）式のモル比が３０モル％より少ないと共重合
体の軟化温度が低下し、室温（例えば２０℃）で固体状
の電解質を得ることが困難となる。
は、構造単位（１）式及び（２）式のモル比が（１）式
５〜７０モル％、好ましくは５〜３０モル％、より好ま
しくは１０〜３０モル％及び（２）式９５〜３０モル
％、好ましくは９５〜７０モル％、より好ましくは９０
〜７０モル％のものが適する。（２）式のモル比が９５
モル％を越えると、ガラス転移点の上昇と（２）式構造
単位の結晶化を招き、ガラス転移点−６０℃以下及び融
解熱量７０Ｊ／ｇ以下を維持できなくなり、結果的に高
分子固体電解質のイオン伝導性を著しく悪化させること
となる。一般にポリエチレンオキシドの結晶性を低下さ
せることによりイオン伝導性が向上することは知られて
いるが、本発明のポリエーテル共重合体の場合はイオン
伝導性の向上効果は格段に大きいことがわかった。一
方、（２）式のモル比が３０モル％より少ないと共重合
体の軟化温度が低下し、室温（例えば２０℃）で固体状
の電解質を得ることが困難となる。
【００１３】ガラス転移点及び融解熱量は示差走査熱量
計（ＤＳＣ）により測定したものである。本発明におい
てはポリエーテル共重合体のガラス転移点は−６０℃以
下、好ましくは−６５℃以下、融解熱量は７０Ｊ／ｇ以
下、好ましくは５０Ｊ／ｇ以下のものが使用に適する。
ガラス転移点及び融解熱量が上記値を超えるものはイオ
ン伝導性の低下を招く。
計（ＤＳＣ）により測定したものである。本発明におい
てはポリエーテル共重合体のガラス転移点は−６０℃以
下、好ましくは−６５℃以下、融解熱量は７０Ｊ／ｇ以
下、好ましくは５０Ｊ／ｇ以下のものが使用に適する。
ガラス転移点及び融解熱量が上記値を超えるものはイオ
ン伝導性の低下を招く。
【００１４】本発明において、ポリエーテル共重合体の
（１）式の側鎖部分のオキシエチレン単位の重合度ｎは
１〜１２が好ましく、１２を越えると得られた高分子固
体電解質のイオン伝導性が低下し好ましくない。またポ
リエーテル共重合体の分子量は、加工性、成形性、機械
的強度、柔軟性を得るためには数平均分子量１０万〜２
００万、好ましくは２０万〜１５０万のものが適する。
数平均分子量が１０万より小さいと得られた電解質が液
状となるため液漏れを生じ実用上好ましくなく、また２
００万を越えると加工性、成形性に問題を生ずる。
（１）式の側鎖部分のオキシエチレン単位の重合度ｎは
１〜１２が好ましく、１２を越えると得られた高分子固
体電解質のイオン伝導性が低下し好ましくない。またポ
リエーテル共重合体の分子量は、加工性、成形性、機械
的強度、柔軟性を得るためには数平均分子量１０万〜２
００万、好ましくは２０万〜１５０万のものが適する。
数平均分子量が１０万より小さいと得られた電解質が液
状となるため液漏れを生じ実用上好ましくなく、また２
００万を越えると加工性、成形性に問題を生ずる。
【００１５】本発明において用いられる電解質塩化合物
は、ポリエーテル共重合体に可溶であることが好まし
い。本発明においては、以下に挙げる塩化合物が好まし
く用いられる。即ち、金属陽イオン、アンモニウムイオ
ン、アミジニウムイオン、及びグアニジウムイオンから
選ばれた陽イオンと、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素
イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、テトラ
フルオロホウ素酸イオン、硝酸イオン、ＡｓＦ6 -、ＰＦ
6 -、ステアリルスルホン酸イオン、オクチルスルホン酸
イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレ
ンスルホン酸イオン、ドデシルナフタレンスルホン酸イ
オン、７,７,８,８−テトラシアノ−ｐ−キノジメタン
イオン、Ｘ1ＳＯ3 -、(Ｘ1ＳＯ2)(Ｘ2ＳＯ2)Ｎ-、(Ｘ1Ｓ
Ｏ2)(Ｘ2ＳＯ2)(Ｘ3ＳＯ2)Ｃ-、及び（Ｘ1ＳＯ2)(Ｘ2Ｓ
Ｏ2)ＹＣ- から選ばれた陰イオンとからなる化合物が挙
げられる。但し、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＹは電子吸引性基
である。好ましくはＸ1、Ｘ2、及びＸ3は各々独立して
炭素数が１から６迄のパーフルオロアルキル基又はパー
フルオロアリール基であり、Ｙはニトロ基、ニトロソ
基、カルボニル基、カルボキシル基又はシアノ基であ
る。Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は各々同一であっても、異なって
いてもよい。金属陽イオンとしては遷移金属の陽イオン
を用いる事ができる。好ましくはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＡｇ金属から選ばれた金属の陽イオ
ンが用いられる。又、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍ
ｇ、Ｃａ及びＢａ金属から選ばれた金属の陽イオンを用
いても好ましい結果が得られる。電解質塩化合物として
前述の化合物を２種類以上併用することは自由である。
電解質塩化合物の例は、ＬiＣlＯ4，ＬiＢＦ4，ＬiＡs
Ｆ6，ＬiＰＦ6，ＬiＣＦ3ＳＯ3，ＬiＮ(ＣＦ3ＳＯ2)2等
のリチウム塩である。
は、ポリエーテル共重合体に可溶であることが好まし
い。本発明においては、以下に挙げる塩化合物が好まし
く用いられる。即ち、金属陽イオン、アンモニウムイオ
ン、アミジニウムイオン、及びグアニジウムイオンから
選ばれた陽イオンと、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素
イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、テトラ
フルオロホウ素酸イオン、硝酸イオン、ＡｓＦ6 -、ＰＦ
6 -、ステアリルスルホン酸イオン、オクチルスルホン酸
イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレ
ンスルホン酸イオン、ドデシルナフタレンスルホン酸イ
オン、７,７,８,８−テトラシアノ−ｐ−キノジメタン
イオン、Ｘ1ＳＯ3 -、(Ｘ1ＳＯ2)(Ｘ2ＳＯ2)Ｎ-、(Ｘ1Ｓ
Ｏ2)(Ｘ2ＳＯ2)(Ｘ3ＳＯ2)Ｃ-、及び（Ｘ1ＳＯ2)(Ｘ2Ｓ
Ｏ2)ＹＣ- から選ばれた陰イオンとからなる化合物が挙
げられる。但し、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3及びＹは電子吸引性基
である。好ましくはＸ1、Ｘ2、及びＸ3は各々独立して
炭素数が１から６迄のパーフルオロアルキル基又はパー
フルオロアリール基であり、Ｙはニトロ基、ニトロソ
基、カルボニル基、カルボキシル基又はシアノ基であ
る。Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は各々同一であっても、異なって
いてもよい。金属陽イオンとしては遷移金属の陽イオン
を用いる事ができる。好ましくはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＡｇ金属から選ばれた金属の陽イオ
ンが用いられる。又、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍ
ｇ、Ｃａ及びＢａ金属から選ばれた金属の陽イオンを用
いても好ましい結果が得られる。電解質塩化合物として
前述の化合物を２種類以上併用することは自由である。
電解質塩化合物の例は、ＬiＣlＯ4，ＬiＢＦ4，ＬiＡs
Ｆ6，ＬiＰＦ6，ＬiＣＦ3ＳＯ3，ＬiＮ(ＣＦ3ＳＯ2)2等
のリチウム塩である。
【００１６】本発明において、電解質塩化合物の使用量
は、電解質塩化合物のモル数／オキシエチレン単位の総
モル数（ポリエーテル共重合体の主鎖及び側鎖を含めた
オキシエチレン単位の総モル数）の値が０.０００１〜
５、好ましくは０.００１〜０.５の範囲がよい。この値
が５を越えると加工性、成形性及び得られた固体電解質
の機械的強度や柔軟性が低下し、さらにイオン伝導性も
低下する。本発明のポリエーテル共重合体を使用する際
に難燃性が必要な場合には、難燃剤を使用できる。難燃
剤として、臭素化エポキシ化合物、テトラブロムビスフ
ェノールＡ、塩素化パラフィン等のハロゲン化物、三酸
化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、リン酸エステル、ポリリン酸
塩、及びホウ酸亜鉛から選択して有効量を添加する。
は、電解質塩化合物のモル数／オキシエチレン単位の総
モル数（ポリエーテル共重合体の主鎖及び側鎖を含めた
オキシエチレン単位の総モル数）の値が０.０００１〜
５、好ましくは０.００１〜０.５の範囲がよい。この値
が５を越えると加工性、成形性及び得られた固体電解質
の機械的強度や柔軟性が低下し、さらにイオン伝導性も
低下する。本発明のポリエーテル共重合体を使用する際
に難燃性が必要な場合には、難燃剤を使用できる。難燃
剤として、臭素化エポキシ化合物、テトラブロムビスフ
ェノールＡ、塩素化パラフィン等のハロゲン化物、三酸
化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、リン酸エステル、ポリリン酸
塩、及びホウ酸亜鉛から選択して有効量を添加する。
【００１７】高分子固体電解質として、コポリマーに可
塑剤を加えたものを使用してよい。可塑剤の例は、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１,２−
ジメトキシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、エチルメチルカーボネート、γ-ブチルラ
クトン等の１種以上の非プロトン性有機溶媒もしくはポ
リアルキレングリコールのエーテルまたはエステル誘導
体あるいはそのリチウム塩である。エーテル誘導体とし
てはポリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエ
チレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリ
コールジアリルエーテル等があり、エステル誘導体とし
てはポリエチレングリコールジメタクリル酸エステル、
ポリエチレングリコールジアクリル酸エステル、ポリエ
チレングリコール酢酸エステル等がある。
塑剤を加えたものを使用してよい。可塑剤の例は、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１,２−
ジメトキシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、エチルメチルカーボネート、γ-ブチルラ
クトン等の１種以上の非プロトン性有機溶媒もしくはポ
リアルキレングリコールのエーテルまたはエステル誘導
体あるいはそのリチウム塩である。エーテル誘導体とし
てはポリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエ
チレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリ
コールジアリルエーテル等があり、エステル誘導体とし
てはポリエチレングリコールジメタクリル酸エステル、
ポリエチレングリコールジアクリル酸エステル、ポリエ
チレングリコール酢酸エステル等がある。
【００１８】可塑剤の量は、コポリマー１００重量部に
対して、５〜８０重量部であることが好ましい。５重量
部以下では効果が少なく、８０重量部以上になると、有
機溶媒の場合、発火の危険性がでてくる。
対して、５〜８０重量部であることが好ましい。５重量
部以下では効果が少なく、８０重量部以上になると、有
機溶媒の場合、発火の危険性がでてくる。
【００１９】高分子固体電解質において使用される可塑
剤が有機溶媒を含む場合があるが、コポリマー中に有機
溶媒が内包されるため可燃性や爆発の危険性は大幅に緩
和される。
剤が有機溶媒を含む場合があるが、コポリマー中に有機
溶媒が内包されるため可燃性や爆発の危険性は大幅に緩
和される。
【００２０】高分子固体電解質の製造方法は特に制約は
ないが、通常、（ｉ）それぞれの成分を機械的に混合す
る方法、あるいは（ii）それぞれの成分を溶剤に溶解さ
せ混合した後に、溶剤を除去する方法などによって製造
される。機械的に混合する手段としては、各種ニーダー
類、オープンロール、押出機などを任意に使用できる。
溶剤を使用して製造する場合は各種極性溶媒、例えばテ
トラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が単
独、或いは混合して用いられる。溶液の濃度は特に制限
はないが１〜５０重量％が好ましい。
ないが、通常、（ｉ）それぞれの成分を機械的に混合す
る方法、あるいは（ii）それぞれの成分を溶剤に溶解さ
せ混合した後に、溶剤を除去する方法などによって製造
される。機械的に混合する手段としては、各種ニーダー
類、オープンロール、押出機などを任意に使用できる。
溶剤を使用して製造する場合は各種極性溶媒、例えばテ
トラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が単
独、或いは混合して用いられる。溶液の濃度は特に制限
はないが１〜５０重量％が好ましい。
【００２１】高分子固体電解質の電導度は、室温で、１
０-5Ｓ／cm以上、例えば、１０-4Ｓ／cm、特に１０-3Ｓ
／cm以上である。正極活物質、負極活物質にはリチウム
イオン電池等で研究されている既知材料を使用する事が
出来る。
０-5Ｓ／cm以上、例えば、１０-4Ｓ／cm、特に１０-3Ｓ
／cm以上である。正極活物質、負極活物質にはリチウム
イオン電池等で研究されている既知材料を使用する事が
出来る。
【００２２】正極活物質にはＬiＣoＯ2，ＬiＮiＯ2（Ｎ
iをＣo，Ｂで一部置換していてよい。)，ＬiＭn2Ｏ4，
Ｖ2Ｏ5，Ｖ6Ｏ13，ＴiＳ2等の使用が可能である。正極
活物質１００重量部中に高分子固体電解質を５〜５０重
量部混合させると、充放電特性がよくなる。正極活物
質、導電材料（例えば、アセチレンブラック）および溶
媒を混ぜたペーストを、アルミニウム箔上にコーティン
グし溶媒を乾燥除去することによって正極を作製してよ
い。溶媒としてはトルエン、アセトニトリル、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等が
使用可能である。正極を目的の厚みにするため乾燥後プ
レスしてもよい。正極としてこれらの無機系材料以外
に、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポ
リアズレン等のポリマー材料も使用可能である。
iをＣo，Ｂで一部置換していてよい。)，ＬiＭn2Ｏ4，
Ｖ2Ｏ5，Ｖ6Ｏ13，ＴiＳ2等の使用が可能である。正極
活物質１００重量部中に高分子固体電解質を５〜５０重
量部混合させると、充放電特性がよくなる。正極活物
質、導電材料（例えば、アセチレンブラック）および溶
媒を混ぜたペーストを、アルミニウム箔上にコーティン
グし溶媒を乾燥除去することによって正極を作製してよ
い。溶媒としてはトルエン、アセトニトリル、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等が
使用可能である。正極を目的の厚みにするため乾燥後プ
レスしてもよい。正極としてこれらの無機系材料以外
に、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポ
リアズレン等のポリマー材料も使用可能である。
【００２３】負極活物質にはリチウム、リチウム−アル
ミニウム合金、カーボン（例えば、ハードカーボン、天
然黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、または
メソフェーズカーボンファイバー）等の使用が可能であ
る。負極活物質がカーボンの場合、カーボンに高分子固
体電解質を５〜５０重量％混合させると性能が更によく
なる。カーボンおよび溶媒からなるカーボンペーストを
銅箔上にコーティングし溶媒を乾燥除去することによっ
て負極を形成する。溶媒としては正極に使用したものと
同じものが使用できる。
ミニウム合金、カーボン（例えば、ハードカーボン、天
然黒鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、または
メソフェーズカーボンファイバー）等の使用が可能であ
る。負極活物質がカーボンの場合、カーボンに高分子固
体電解質を５〜５０重量％混合させると性能が更によく
なる。カーボンおよび溶媒からなるカーボンペーストを
銅箔上にコーティングし溶媒を乾燥除去することによっ
て負極を形成する。溶媒としては正極に使用したものと
同じものが使用できる。
【００２４】コポリマー及び可塑剤を溶媒に溶かし、電
解質塩化合物を添加し、混合物を形成し、キャスティン
グ、コーティングマシンによるコーティング等の方法に
より正極または負極上に直接に高分子固体電解質の膜を
形成するかあるいは混合物を適当な基材上にコーティン
グし、正極または負極上に高分子固体電解質の膜を転写
することが可能である。溶媒の例は、トルエン、キシレ
ン、ベンゼン、アセトニトリル、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、ＴＨＦ等の１種以上である。高分子固体電解質の
膜の厚みとしては２０〜５０μmの範囲がよい。
解質塩化合物を添加し、混合物を形成し、キャスティン
グ、コーティングマシンによるコーティング等の方法に
より正極または負極上に直接に高分子固体電解質の膜を
形成するかあるいは混合物を適当な基材上にコーティン
グし、正極または負極上に高分子固体電解質の膜を転写
することが可能である。溶媒の例は、トルエン、キシレ
ン、ベンゼン、アセトニトリル、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、ＴＨＦ等の１種以上である。高分子固体電解質の
膜の厚みとしては２０〜５０μmの範囲がよい。
【００２５】コポリマーにシリカ、アルミナ、ゼオライ
トまたはリチウム無機固体電解質の粒子を分散し、高分
子固体電解質の機械的強度や電導度の増加及び充放電特
性の改善をすることも可能である。粒子の添加量は、コ
ポリマー１００重量部に対して１〜３０重量部の範囲が
好ましい。リチウム無機固体電解質としてはＬiＩ，Ｌi
4ＳiＯ4-Ｌi3ＰＯ4，Ｌi2０-Ｂ2Ｏ3，Ｌi2Ｏ-Ｖ2Ｏ5-Ｓ
iＯ2，Ｌi3ＡlＮ2等がある。
トまたはリチウム無機固体電解質の粒子を分散し、高分
子固体電解質の機械的強度や電導度の増加及び充放電特
性の改善をすることも可能である。粒子の添加量は、コ
ポリマー１００重量部に対して１〜３０重量部の範囲が
好ましい。リチウム無機固体電解質としてはＬiＩ，Ｌi
4ＳiＯ4-Ｌi3ＰＯ4，Ｌi2０-Ｂ2Ｏ3，Ｌi2Ｏ-Ｖ2Ｏ5-Ｓ
iＯ2，Ｌi3ＡlＮ2等がある。
【００２６】高分子固体電解質において可塑剤を使用し
ない場合に、正極、負極の特に好ましい組み合わせは、
正極活物質がＬiＮiＯ2（Ｎiの１部がＣo又はＢに置換
可能）かＬiＭn2Ｏ4であり、負極活物質がリチウム、リ
チウム−アルミニウム合金または正極活物質がＶ2Ｏ5又
はＶ6Ｏ13であり負極活物質がリチウム、リチウム−ア
ルミニウム合金であるリチウムポリマー電池であり、経
済的で高容量でありしかもリチウムデンドライトの生成
も起こらない。
ない場合に、正極、負極の特に好ましい組み合わせは、
正極活物質がＬiＮiＯ2（Ｎiの１部がＣo又はＢに置換
可能）かＬiＭn2Ｏ4であり、負極活物質がリチウム、リ
チウム−アルミニウム合金または正極活物質がＶ2Ｏ5又
はＶ6Ｏ13であり負極活物質がリチウム、リチウム−ア
ルミニウム合金であるリチウムポリマー電池であり、経
済的で高容量でありしかもリチウムデンドライトの生成
も起こらない。
【００２７】高分子固体電解質において可塑剤を使用す
る場合に、正極と負極の特に好ましい組み合わせは、正
極活物質がＬiＣoＯ2，ＬiＮiＯ2（Ｎiの一部がＣo又は
Ｂに置換されていてよい。）またはＬiＭn2Ｏ4であり、
負極活物質がハードカーボン、天然黒鉛、メソフェーズ
カーボンマイクロビーズ、メソフェーズカーボンファイ
バーのいずれかの１種であることを特徴とするリチウム
ポリマー電池である。この電池ではカーボン負極を使用
しているため、可塑剤が入っているにもかかわらずリチ
ウムデンドライトの生成がないので安全に使用できる。
る場合に、正極と負極の特に好ましい組み合わせは、正
極活物質がＬiＣoＯ2，ＬiＮiＯ2（Ｎiの一部がＣo又は
Ｂに置換されていてよい。）またはＬiＭn2Ｏ4であり、
負極活物質がハードカーボン、天然黒鉛、メソフェーズ
カーボンマイクロビーズ、メソフェーズカーボンファイ
バーのいずれかの１種であることを特徴とするリチウム
ポリマー電池である。この電池ではカーボン負極を使用
しているため、可塑剤が入っているにもかかわらずリチ
ウムデンドライトの生成がないので安全に使用できる。
【００２８】図１は、実施例１および実施例１１で得ら
れた電池の断面図である。電池は、正極１１、電解質１
２および負極１３を有する。正極１１の上面にはＡｌ集
電体箔があり、負極１３の下面にはＣｕ集電体箔があ
る。
れた電池の断面図である。電池は、正極１１、電解質１
２および負極１３を有する。正極１１の上面にはＡｌ集
電体箔があり、負極１３の下面にはＣｕ集電体箔があ
る。
【００２９】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３０】実施例１ 正極の作製方法 本荘ケミカル（株）製ＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇ，電気化
学工業（株）製アセチレンブラック１.５ｇ，エチレン
オキシド（８０モル％）と２−(２−メトキシエトキシ)
エチルグリシジルエーテル（２０モル％）のコポリマー
１.５ｇ，ＬiＢＦ4 ０.１７ｇ，トルエン９ｇ，エチレ
ングリコールモノエチルエーテル９ｇをよく撹拌混合し
てペーストを造った。このペーストをアルミ箔上に塗布
し６０℃で真空乾燥を行い、アルミ箔上に正極物質を付
着させた。
学工業（株）製アセチレンブラック１.５ｇ，エチレン
オキシド（８０モル％）と２−(２−メトキシエトキシ)
エチルグリシジルエーテル（２０モル％）のコポリマー
１.５ｇ，ＬiＢＦ4 ０.１７ｇ，トルエン９ｇ，エチレ
ングリコールモノエチルエーテル９ｇをよく撹拌混合し
てペーストを造った。このペーストをアルミ箔上に塗布
し６０℃で真空乾燥を行い、アルミ箔上に正極物質を付
着させた。
【００３１】負極の作製方法 大阪ガス（株）製メソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇ，エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２
−メトキシエトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０
モル％）のコポリマー１.５ｇ，ＬiＢＦ4 ０.１７ｇ，
トルエン９ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル
９ｇを、よく撹拌混合してペーストを造った。このペー
ストを銅箔上に塗布し６０℃で真空乾燥を行い、銅箔上
に負極物質を付着させた。
２.５ｇ，エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２
−メトキシエトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０
モル％）のコポリマー１.５ｇ，ＬiＢＦ4 ０.１７ｇ，
トルエン９ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル
９ｇを、よく撹拌混合してペーストを造った。このペー
ストを銅箔上に塗布し６０℃で真空乾燥を行い、銅箔上
に負極物質を付着させた。
【００３２】ポリマー電解質膜の作製方法 エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２−メトキシ
エトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０モル％）の
コポリマー１.０ｇ、ＬiＢＦ4 ０.１１ｇ，トルエン６
ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル６ｇを混合
し、コーティングマシンで離型紙上にコーティングし、
厚さ４０μmのポリマー電解質の膜を製造した。この膜
を真空乾燥器中で乾燥させた。
エトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０モル％）の
コポリマー１.０ｇ、ＬiＢＦ4 ０.１１ｇ，トルエン６
ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル６ｇを混合
し、コーティングマシンで離型紙上にコーティングし、
厚さ４０μmのポリマー電解質の膜を製造した。この膜
を真空乾燥器中で乾燥させた。
【００３３】電池の組立と充放電 負極（直径１６mm、厚さ８０μm)，ポリマー電解質（直
径１８mm、厚さ４０μm)，正極（直径１６mm、厚さ８０
μm）を張り合わせ、図１に示す電池を作製した。電池
の組立ては乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス
中で行った。温度５０℃、電流密度 ２５μＡ／cm2で
４.５Ｖまで充電し、３.５Ｖまで放電したところ１.５m
Ａhの放電容量を得た。
径１８mm、厚さ４０μm)，正極（直径１６mm、厚さ８０
μm）を張り合わせ、図１に示す電池を作製した。電池
の組立ては乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス
中で行った。温度５０℃、電流密度 ２５μＡ／cm2で
４.５Ｖまで充電し、３.５Ｖまで放電したところ１.５m
Ａhの放電容量を得た。
【００３４】実施例２ ポリマー電解質にＡl2Ｏ3粉末を４重量部（実施例１の
ポリマー電解質１００重量部に対して）混ぜる以外は、
実施例１の手順を繰り返した。１.８mＡhの放電容量を
得た。
ポリマー電解質１００重量部に対して）混ぜる以外は、
実施例１の手順を繰り返した。１.８mＡhの放電容量を
得た。
【００３５】実施例３ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇを本荘ケミ
カル製 ＬiＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2粉末２.０ｇに代える以外
は、実施例１と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,
電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電した。結果を表１に示す。 実施例４ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇを本荘ケミ
カル製 ＬiＣoＯ2粉末２.０ｇに代える以外は、実施例
１と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,電流密度２
５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。結果を表１に示す。
カル製 ＬiＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2粉末２.０ｇに代える以外
は、実施例１と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,
電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電した。結果を表１に示す。 実施例４ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇを本荘ケミ
カル製 ＬiＣoＯ2粉末２.０ｇに代える以外は、実施例
１と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,電流密度２
５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。結果を表１に示す。
【００３６】実施例５ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇをＶ2Ｏ5粉
末２.０ｇに代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム
箔に代えた以外は、実施例１と同様の手順を繰り返し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験し
た。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。結果を
表１に示す。 実施例６ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇをＴiＳ2粉
末２.０ｇに代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム
箔に代えた以外は、実施例１と同様の手順を繰り返し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験し
た。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。結果を
表１に示す。
末２.０ｇに代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム
箔に代えた以外は、実施例１と同様の手順を繰り返し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験し
た。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。結果を
表１に示す。 実施例６ 正極の活物質であるＬiＭn2Ｏ4粉末２.０ｇをＴiＳ2粉
末２.０ｇに代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム
箔に代えた以外は、実施例１と同様の手順を繰り返し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験し
た。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。結果を
表１に示す。
【００３７】実施例７ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを呉羽化学工業製ハードカーボン２.５ｇに代
える以外は、実施例１と同様の手順を繰り返した。温度
５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。表２の放電容量を得た。 実施例８ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを天然黒鉛２.５ｇに代える以外は、実施例１
と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,電流密度２５
μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電し
た。表２の放電容量を得た。
２.５ｇを呉羽化学工業製ハードカーボン２.５ｇに代
える以外は、実施例１と同様の手順を繰り返した。温度
５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。表２の放電容量を得た。 実施例８ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを天然黒鉛２.５ｇに代える以外は、実施例１
と同様の手順を繰り返した。温度５０℃,電流密度２５
μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電し
た。表２の放電容量を得た。
【００３８】実施例９ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇをペトカ（株）製メソフェーズカーボンファイ
バー２.５ｇに代える以外は、実施例１と同様の手順を
繰り返した。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.
２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電した。表２の放電容
量を得た。 実施例１０ 負極としてリチウム箔（厚み１００μm）を使用する以
外は実施例１と同様の手順を繰り返し、電池を作製し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電したしたところ表２の放電容
量を得た。
２.５ｇをペトカ（株）製メソフェーズカーボンファイ
バー２.５ｇに代える以外は、実施例１と同様の手順を
繰り返した。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.
２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電した。表２の放電容
量を得た。 実施例１０ 負極としてリチウム箔（厚み１００μm）を使用する以
外は実施例１と同様の手順を繰り返し、電池を作製し
た。温度５０℃,電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電したしたところ表２の放電容
量を得た。
【００３９】比較例１ 実施例１のポリマー電解質の代わりに厚さ４０μmのポ
リエチレンオキシドの電解質を使用し、実施例１と同様
の手順を繰り返し、電池を製造した。温度５０℃,電流
密度 ２５μＡ／cm2で４.５Ｖまで充電し、３.５Ｖまで
放電したところわずか０.５mＡhの放電容量であった。
リエチレンオキシドの電解質を使用し、実施例１と同様
の手順を繰り返し、電池を製造した。温度５０℃,電流
密度 ２５μＡ／cm2で４.５Ｖまで充電し、３.５Ｖまで
放電したところわずか０.５mＡhの放電容量であった。
【００４０】
【表１】 正極材料 放電容量（mAh) 実施例３ ＬiＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2 １.５ 実施例４ ＬiＣoＯ2 ２.０ 実施例５ Ｖ2Ｏ5 ２.３ 実施例６ ＴiＳ2 １.９
【００４１】
【表２】 負極材料 放電容量（mAh) 実施例７ ハードカーボン ２.０ 実施例８ 天然黒鉛 １.６ 実施例９ メソフェーズカーボンファイバー １.６ 実施例１０ リチウム箔 ３.３
【００４２】実施例１１ 正極の作製方法 本荘ケミカル（株）製ＬiＣoＯ2粉末２.０ｇ，電気化学
工業（株）製アセチレンブラック１.５ｇ，エチレンオ
キシド（８０モル％）と２−(２−メトキシエトキシ)エ
チルグリシジルエーテル（２０モル％）のコポリマー
１.５ｇ，エチレンカーボネート／ジエチルカーボネー
ト（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4 ０.４０ｇ，トルエン
９ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル９ｇを混
ぜてよく撹拌してペーストを造った。このペーストをア
ルミ箔上に塗布し６０℃で乾燥を行い、アルミ箔上に正
極物質を付着させた。
工業（株）製アセチレンブラック１.５ｇ，エチレンオ
キシド（８０モル％）と２−(２−メトキシエトキシ)エ
チルグリシジルエーテル（２０モル％）のコポリマー
１.５ｇ，エチレンカーボネート／ジエチルカーボネー
ト（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4 ０.４０ｇ，トルエン
９ｇ，エチレングリコールモノエチルエーテル９ｇを混
ぜてよく撹拌してペーストを造った。このペーストをア
ルミ箔上に塗布し６０℃で乾燥を行い、アルミ箔上に正
極物質を付着させた。
【００４３】負極の作製方法 大阪ガス（株）製メソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇ，エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２
−メトキシエトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０
モル％）のコポリマー１.５ｇ，エチレンカーボネート
／ジエチルカーボネート（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4
０.４０ｇ，トルエン９ｇ，エチレングリコールエチル
エーテル９ｇを混ぜ、よく撹拌混合してペーストを造っ
た。このペーストを銅箔上に塗布し６０℃で乾燥を行
い、銅箔上に負極物質を付着させた。
２.５ｇ，エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２
−メトキシエトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０
モル％）のコポリマー１.５ｇ，エチレンカーボネート
／ジエチルカーボネート（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4
０.４０ｇ，トルエン９ｇ，エチレングリコールエチル
エーテル９ｇを混ぜ、よく撹拌混合してペーストを造っ
た。このペーストを銅箔上に塗布し６０℃で乾燥を行
い、銅箔上に負極物質を付着させた。
【００４４】ポリマー電解質膜の作製方法 エチレンオキシド（８０モル％）と２−(２−メトキシ
エトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０モル％）の
コポリマー１.０ｇ、エチレンカーボネート／ジエチル
カーボネート（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4 ０.３３
ｇ，トルエン６ｇ，エチレングリコールモノエチルエー
テル６ｇを混合し、テフロン板上にキャスティングし、
厚さ４０μmのポリマー電解質の膜を製造した。この作
業は乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス中で行
った。
エトキシ)エチルグリシジルエーテル（２０モル％）の
コポリマー１.０ｇ、エチレンカーボネート／ジエチル
カーボネート（１：１）２.０ｇ，ＬiＢＦ4 ０.３３
ｇ，トルエン６ｇ，エチレングリコールモノエチルエー
テル６ｇを混合し、テフロン板上にキャスティングし、
厚さ４０μmのポリマー電解質の膜を製造した。この作
業は乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス中で行
った。
【００４５】電池の組立と充放電 負極（直径１６mm、厚さ８０μm)，ポリマー電解質（直
径１８mm、厚さ４０μm)，正極（直径１６mm、厚さ８０
μm）を張り合わせ、図１に示す電池を作製した。電池
の組立ては乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス
中で行った。温度２０℃,電流密度 ２５μＡ／cm2で４.
２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電したところ２.４mＡh
の放電容量を得た。
径１８mm、厚さ４０μm)，正極（直径１６mm、厚さ８０
μm）を張り合わせ、図１に示す電池を作製した。電池
の組立ては乾燥したアルゴン雰囲気のグローブボックス
中で行った。温度２０℃,電流密度 ２５μＡ／cm2で４.
２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電したところ２.４mＡh
の放電容量を得た。
【００４６】実施例１２ 可塑剤であるエチレンカーボネート／ジエチルカーボネ
ート（１：１）２ｇをポリエチレングリコールジエチル
エーテル２ｇに代えて、実施例１１と同様の手順を繰り
返し、電池を製造した。温度２０℃,電流密度 ２５μＡ
／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電したとこ
ろ２.２mＡhの放電容量を得た。
ート（１：１）２ｇをポリエチレングリコールジエチル
エーテル２ｇに代えて、実施例１１と同様の手順を繰り
返し、電池を製造した。温度２０℃,電流密度 ２５μＡ
／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電したとこ
ろ２.２mＡhの放電容量を得た。
【００４７】実施例１３ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇを（本荘ケミ
カル製） ＬiＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2粉末に代える以外は、実
施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温
度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。
４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電した。結果を表３
に示す。 実施例１４ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇを（本荘ケミ
カル製） ＬiＭn2Ｏ4粉末に代える以外は、実施例１１
と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度２０
℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.５Ｖ
まで充電し、３.５Ｖまで放電した。結果を表３に示
す。
カル製） ＬiＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2粉末に代える以外は、実
施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温
度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。
４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放電した。結果を表３
に示す。 実施例１４ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇを（本荘ケミ
カル製） ＬiＭn2Ｏ4粉末に代える以外は、実施例１１
と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度２０
℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.５Ｖ
まで充電し、３.５Ｖまで放電した。結果を表３に示
す。
【００４８】実施例１５ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇをＶ2Ｏ5粉末
に代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム箔に代え
た以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を
製造した。温度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電
試験した。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。
結果を表３に示す。 実施例１６ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇをＴiＳ2粉末
に代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム箔に代え
た以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を
製造した。温度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電
試験した。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。
結果を表３に示す。
に代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム箔に代え
た以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を
製造した。温度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電
試験した。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。
結果を表３に示す。 実施例１６ 正極の活物質であるＬiＣoＯ2粉末２.０ｇをＴiＳ2粉末
に代え、及び負極を厚さ１００μmのリチウム箔に代え
た以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を
製造した。温度２０℃,電流密度２５μＡ／cm2で充放電
試験した。１.８Ｖから３.０Ｖの間で充放電を行った。
結果を表３に示す。
【００４９】実施例１７ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを（呉羽化学工業製）ハードカーボン２.５ｇ
に代える以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、
電池を製造した。温度２０℃，電流密度２５μＡ／cm2
で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放
電した。表４の放電容量を得た。 実施例１８ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを天然黒鉛２.５ｇに代える以外は、実施例１
１と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度２０
℃，電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖ
まで充電し、２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を
得た。
２.５ｇを（呉羽化学工業製）ハードカーボン２.５ｇ
に代える以外は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、
電池を製造した。温度２０℃，電流密度２５μＡ／cm2
で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖまで放
電した。表４の放電容量を得た。 実施例１８ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇを天然黒鉛２.５ｇに代える以外は、実施例１
１と同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度２０
℃，電流密度２５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖ
まで充電し、２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を
得た。
【００５０】実施例１９ 負極活物質であるメソフェーズカーボンマイクロビーズ
２.５ｇをペトカ（株）製メソフェーズカーボンファイ
バー２.５ｇに代える以外は、実施例１１と同様の手順
を繰り返し、電池を製造した。温度２０℃，電流密度２
５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を得た。
２.５ｇをペトカ（株）製メソフェーズカーボンファイ
バー２.５ｇに代える以外は、実施例１１と同様の手順
を繰り返し、電池を製造した。温度２０℃，電流密度２
５μＡ／cm2で充放電試験した。４.２Ｖまで充電し、
２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を得た。
【００５１】実施例２０ 負極としてリチウム箔（厚み1００μm）を使用する以外
は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を製造し
た。温度２０℃，電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を得
た。
は、実施例１１と同様の手順を繰り返し、電池を製造し
た。温度２０℃，電流密度２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで
充電し、２.５Ｖまで放電した。表４の放電容量を得
た。
【００５２】比較例１ 実施例１１のポリマー電解質の代わりに厚さ４０μmの
ポリエチレンオキシドの電解質を使用し、実施例１１と
同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度５０℃,
電流密度 ２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖ
まで放電したところわずか０.５mＡhの放電容量であっ
た。
ポリエチレンオキシドの電解質を使用し、実施例１１と
同様の手順を繰り返し、電池を製造した。温度５０℃,
電流密度 ２５μＡ／cm2で４.２Ｖまで充電し、２.５Ｖ
まで放電したところわずか０.５mＡhの放電容量であっ
た。
【００５３】
【表３】 正極材料 放電容量（ｍＡｈ） 実施例１３ ＬｉＮi0.9Ｃo0.1Ｏ2 ２.２ 実施例１４ ＬiＭn2Ｏ4 １.８ 実施例１５ Ｖ2Ｏ5 ２.５ 実施例１６ ＴiＳ2 ２.４
【００５４】
【表４】 負極材料 放電容量（mAh) 実施例１７ ハードカーボン ２.４ 実施例１８ 天然黒鉛 ２.２ 実施例１９ メソフェーズカーボンファイバー ２.２ 実施例２０ リチウム箔 ３.８
【図１】 実施例１および実施例１１で得られた電池の
断面図。
断面図。
１１…正極、 １２…電解質、 １３…負極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 4/48 Ｈ０１Ｍ 4/48 4/58 4/58
Claims (16)
- 【請求項１】 （Ａ）正極活物質を含んでなる正極、
（Ｂ）負極活物質を含んでなる負極、ならびに（Ｃ）側
鎖に重合度１〜１２のエチレンオキシド単位を有するグ
リシジルエーテル５〜７０モル％およびエチレンオキシ
ド３０〜９５モル％からなるコポリマーに電解質塩化合
物を溶解した高分子固体電解質の膜からなるリチウムポ
リマー電池。 - 【請求項２】 正極活物質がＬiＣoＯ2である請求項１
記載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項３】 正極活物質がＬiＮiＯ2（Ｎiの一部がＣ
o又はＢに置換されていてよい。）である請求項１記載
のリチウムポリマー電池。 - 【請求項４】 正極活物質がＬiＭn2Ｏ4である請求項１
記載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項５】 正極活物質がＶ2Ｏ5又はＶ6Ｏ13である
請求項１記載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項６】 正極活物質がＴiＳ2である請求項１記載
のリチウムポリマー電池。 - 【請求項７】 負極活物質がリチウム、リチウム−アル
ミニウム合金である請求項１記載のリチウムポリマー電
池。 - 【請求項８】 負極活物質がカーボンである請求項１記
載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項９】 カーボン材料がハードカーボン、天然黒
鉛、メソフェーズカーボンマイクロビーズ、メソフェー
ズカーボンファイバーのいずれかの１種であることを特
徴とする請求項８記載のカーボン。 - 【請求項１０】 正極活物質がＬiＣoＯ2，ＬiＮiＯ
2（Ｎiの一部がＣo又はＢに置換されていてよい。）ま
たはＬiＭn2Ｏ4であり、負極活物質がリチウム、リチウ
ム−アルミニウム合金、ハードカーボン、天然黒鉛、メ
ソフェーズカーボンマイクロビーズ、メソフェーズカー
ボンファイバーのいずれかの１種であること特徴とする
請求項１記載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項１１】 正極が、正極活物質１００重量部に高
分子固体電解質５〜５０重量部を混合し成型されたもの
であることを特徴とした請求項１記載のリチウムポリマ
ー電池。 - 【請求項１２】 正極が、カーボン１００重量部に高分
子固体電解質５〜５０重量部を混合し成型されたもので
あることを特徴とした請求項１記載のリチウムポリマー
電池。 - 【請求項１３】 高分子固体電解質は、コポリマーにシ
リカ、アルミナ、ゼオライトまたはリチウム無機固体電
解質の粒子を分散したものである請求項１記載のリチウ
ムポリマー電池。 - 【請求項１４】 高分子固体電解質が、非プロトン性有
機溶媒または平均分子量が２００〜５０００のポリアル
キレングリコール誘導体もしくはそのリチウム塩である
可塑剤を含有する請求項１に記載のリチウムポリマー電
池。 - 【請求項１５】 可塑剤が、プロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、１,２−ジメトキシエタン、ジ
メチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメ
チルカーボネート、γ-ブチルラクトン等の１種以上の
非プロトン性有機溶媒もしくはポリアルキレングリコー
ルのエーテルまたはエステル誘導体であることを特徴と
する請求項１４記載のリチウムポリマー電池。 - 【請求項１６】 可塑剤の量がコポリマー１００重量部
に対し５〜８０重量部であることを特徴とする請求項１
４記載のリチウムポリマー電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156499A JPH117980A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | リチウムポリマー電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9156499A JPH117980A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | リチウムポリマー電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117980A true JPH117980A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15629106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9156499A Pending JPH117980A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | リチウムポリマー電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH117980A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002298844A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 固体型リチウムポリマー電池用バナジウム系複合正極およびそれを用いたリチウムポリマー電池 |
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| KR100456647B1 (ko) * | 1999-08-05 | 2004-11-10 | 에스케이씨 주식회사 | 리튬 이온 폴리머 전지 |
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| JP2015056282A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 八千代工業株式会社 | 高分子固体電解質電池 |
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| JP2020537320A (ja) * | 2018-04-26 | 2020-12-17 | エルジー・ケム・リミテッド | 固体電解質電池用正極及びそれを含む固体電解質電池 |
| CN113439354A (zh) * | 2018-11-26 | 2021-09-24 | 株式会社大阪曹達 | 无机固体电解质二次电池用电极及无机固体电解质二次电池 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP9156499A patent/JPH117980A/ja active Pending
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| US11444272B2 (en) | 2018-04-26 | 2022-09-13 | Lg Energy Solution, Ltd. | Positive electrode including room temperature solid state plasticizer, and solid electrolyte battery including the same |
| CN113439354A (zh) * | 2018-11-26 | 2021-09-24 | 株式会社大阪曹達 | 无机固体电解质二次电池用电极及无机固体电解质二次电池 |
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